回路図

以下に回路図を示します。BDMコネクタは1列4ピンのピンヘッダを使用します。回路図をクリックするとPDFファイルをダウンロードできます。

【モータードライバー】
U2　TA7291PがHブリッジモータードライバーです。


Hブリッジとは下図のようにモーターを中心に回路がH型に構成されるためです。�@を正転、�Aを逆転とすると、�@の時にはQ1とQ4がONとなり、モーターの左から右に電流が流れて正回転します。
�Aの時はQ2とQ3がONとなり、モーターの右から左に電流が流れて逆回転します。

下表のようにIN1,IN2のH/Lで回転方向やブレーキを制御できます。出力電圧はRef端子により制御する事が出来ます。出力電流1A（平均）で4.5V〜20Vで動作します。
今回は電源電圧12Vで出力電圧はPWM制御しますのでRef端子は使用しないので3ｋΩでVSに接続します。IN1,IN2端子はLが0.8V以下、Hiが3.5V以上ですからマイコンから直接接続します。

【電源回路】
三端子レギュレータを使用した+5V電源を2系統用意しました。サーボを駆動する場合、モーターの逆起電力が発生し、マイコンの電源電圧が絶対最大定格を超える事を防ぐためです。
U4　TA78L05Fがマイコン用D+5V三端子レギュレータです。許容損失500ｍWですから、約70ｍAまで出力できます。
U3　TA7805Sはサーボ用+5V三端子レギュレータです。許容損失は2Wですから、約285ｍAまで出力できます。
モーターをドライブするので1Aのヒューズ入れてあります。万が一の時でも発煙、発火は厳禁です。

【マイコン周辺回路】
U1はフリースケールの8ビットマイコンMC9S08SH8CPJです。マスコンVRとブレーキVRはAD変換します。進行方向SW、プログラム運転SW、TCSセンサーはポートBに接続して、内部でプルアップします。
PWM出力は2系統になり、TPM1系統はサーボの制御、TPM2系統はモータードライバーに直接接続します。線路＝モーターと思えば良いでしょう。
TCSセンサーは市販の物を接続できるようにしています。中身はフォトカプラでセンサーに電車が来ると車輪がセンサーに接触して線路の電圧がセンサー内のフォトカプラを点灯させます。どちらの線路が+かで電車の進行方向により出力トランジスタのどちらかがONします。今回は進行方向にあまり関係ないので並列接続して使用します。

【TCSセンサー】
電車の車輪がこのセンサーに接触するとオープンコレクタがONします。（回路図右側TCSセンサー参照）進行方向によりそれぞれのトランジスタが動作しますが、今回は進行方向に関係ないのでコレクタをショートして使用します。